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1、柴油机系统培训第一章 柴油机型号及有关技术数据 第二章 柴油机系统基本零部件及其功能 第三章 高原柴油机一般原理柴油机系统培训第一章 柴油机型号及有关技术数据一、柴油机型号编制二、柴油机有关技术数据1、技术数据2、柴油机功率曲线 (康明斯6CT8.3-C215)柴油机系统培训第二章 柴油机系统基本零部件及其功能一、柴油机系统含以下主要零部件:二、柴油机基础件 机体:也指气缸体,是所有柴油机零部件装配的 基础,柴油机零部件都将直接或间接地安装在气 缸体上,气缸体一般为形状复杂的高强度铸铁件 。 气缸套:是嵌入气缸体的缸筒。与活塞、气缸盖 共同构成燃烧室和气缸工作空间,给活塞往复运 动导向,是主要
2、的散热通道。 活塞组:包括活塞、活塞环、活塞销等零部件, 是将柴油燃烧的热能转化为机械直线运动的机构 。 曲轴飞轮组:是将活塞的直线运动转化为旋转运 动的机构。它含曲轴和飞轮等零部件。其中飞轮 起到储存能量,以克服非作功行程的阻力,使柴 油机旋转平稳的作用。 启动马达:启动马达是通过齿轮带动飞轮启动柴 油机。24V、58.5kW。 气缸盖和配气系统:气缸盖的作用是密封气缸, 构成燃烧室和进排气通道。配气机构的作用是按 照柴油机各缸的着火次序,在每一工作循环中按 严格的时间开和关各气缸的进排气门,以保证各 气缸及时吸进干净的空气和排出废气。 输油泵:柴油机工作时将柴油从柴油箱中吸上来 ,以一定的
3、压力输到柴油机喷油泵。 喷油泵:按严格的时间顺序,按严格的计量,将 输油泵输来的柴油高压喷入汽缸的部件。是柴油 机的“心脏”。 通过调节喷油泵柴油的计量可在一 定范围内调节柴油机功率。 喷油嘴:喷油泵向汽缸内喷射高压柴油的元件。 它最重要的功能就是将柴油尽可能的雾化。 高压油管:喷油泵至喷油嘴的钢管。 滤油器:包括柴油粗滤器和柴油细滤器,机油粗 滤器和机油细滤器。柴油滤油器除过滤杂质外, 还能分离柴油中的水和空气。三、进排气系统 空气滤清器:在柴油机吸入空气时,滤去空气中的灰尘和杂质, 以减少气缸套和活塞的磨损。有油浴式空气滤清器和纸质空气滤 清器两种。在工程机械行业,由于油浴式空气滤清器的维
4、护保养 不如纸质空气滤清器方便,已逐步淘汰。 真空进气阻力指示器:一般在增压柴油机上使用,安装在空气 滤清器和涡轮增压器之间的进气管道上,检测空气滤清器的进 气阻力。当指示器的窗口由黄色变为红色,同时蓝色箭头指在 约7.5kPa时,要对空气滤清器进行维护保养。 消声器:柴油机排气时消除噪声的元件。 涡轮增压器:将柴油机高速排出的废气冲击涡轮增压器中的涡 轮,带动另一叶轮,将空气滤清器过来的空气以一定的压力压 入气缸,目的是提高气缸内的充气量。涡轮的转速可达60000 120000r/min。四、散热系统(闭式冷却液循环系统)1、水箱 水箱由管片式的散热芯子、上、下水槽、导风罩等组成。 水箱的功
5、用是将水的热量散发给外界空气。 好的水箱具有尽可能大的迎风面积,和最薄的芯子厚度。厚和密的芯子,除增大风阻外,还容易被灰尘和杂物堵塞。 在水箱上可挂装变矩器或液压油油散热器。 使用一段时间后,如有泄漏可用焊锡修补。散热芯子由很多管子 排列组成,个别管子损坏后可将其堵住。 水箱盖的开启压力一般为3050kPa。可适当提高冷却液的沸点。 高原用水箱盖的开启压力90kPa以上。2、膨胀水箱 与普通水箱比较,膨胀水箱多了膨胀室排气口、补 水口。目的是排出柴油机水腔内在任何情况下产生的空气。排气口:将柴油机水腔内的空气排到膨胀水箱上水室。 补水口:将膨胀室内的水引到回水管。排气管 出水管(热水)补水管回
6、水管(凉水)3、风扇的选用 吸风式风扇:当发动机后置,有一定运动速度时选用 。吹风式风扇:当发动机前置,有一定运动速度时选 用。一般情况吹风式风扇散热效率不如吸风式风扇。 相同条件下,考滤散热效率、噪音方面,采用低转速 大直径风扇比高转速小直径风扇更佳。 大直径风扇其直径应以不超出水箱芯子尺寸为界,但 距离较远的吸风式风扇可适当增大风扇直径。 风扇叶尖的最大线速度应低于90m/s。 风扇安装在柴油机上时,应尽可能远离柴油机,保证 更好的通风条件。但由于风扇高速旋转,风扇离柴油 机越远,风扇的动不平衡度会被放大,其支承的轴承 易损坏。4、风扇与水箱的位置关系 吹风式风扇伸入导风罩的深度约为风扇厚
7、度的1/3;吸风式风 扇伸入导风罩的深度约为风扇厚度的2/3。 风扇与水箱芯子的距离H与散热效率,有以下曲线函数,由康 明斯提供: 风扇叶尖与导风罩间隙a与散热效率,有以下曲线函数,由 康明斯提供一般设计采用的数据 点,约0.6英寸五、柴油箱和柴油管 储存柴油的柴油箱应有通气孔与大气相通。 当柴油机功率120kW左右时,其供油管最小内径为6mm; 当柴油机功率160kW左右时,其供油管最小内径为8mm。 其余柴油机可以此为参考适当加减。柴油机系统培训第三章 高原柴油机一般原理一、高原环境 大气压力、空气密度与含氧量 大致规律为海拔每升高1000m,大气压力下降9%,空气密度下降 梯度为10%6
8、%,含氧量下降10%。 大气温度 年平均气温较同纬度的平原低,海拔每升高1000m,年平均气温 下降57。年低温期长,昼夜温差大,海拔4000m以上系固定 冷区,地表为终年冻土层,平均厚达100 m,年平均气温4以 下,冷期为大于 5个月。 风压、风沙 风速大,风压小,年大风期长,植被少、土壤及大气湿度小。 风压:海拔每升高1000m,风压下降9。 沙尘量:分地区不同大于低海拔多尘空气含尘密度的 5倍以上。 太阳辐射能 辐射最强月是 5月,幅射量达71105kCal/Cm2M。每千米约 增加 10,3000m以上趋缓。 降水和蒸发 青藏高原的年降水量从拉萨的500毫米左右,由南向北逐渐减 少,
9、 到格尔木的30毫米以下,柴达木盆地年平均降水量不足 100毫米。蒸发量一般大于降水量的5倍左右,使沿线气候干 燥,年平均相对湿度不到50%70%。 冷却水沸点的变化二、普通柴油机受高原环境影响的主要方面 及解决办法 将喷油泵的喷油量调小,但柴油机功率会按比例下降。例 如康明斯6CT8.3-C215,在平原地区额定功率为160kW, 在海拔4500米时,喷油量下调29%,实际功率为160- 160x29%=113.6kW。此时的功率勉强够ZL40高原机使用。 换装更大排量的涡轮增压器,提高气缸内充气量,喷油量 不变。柴油机功率也不变。1、空气稀薄,柴油机气缸内充气量不足。气缸内空气 和柴油的混
10、合比例失调。解决办法: 乙醚辅助冷起动装置:直接将着火点为60多度的乙醚气体喷入气 缸。优点是起动快,价格便宜、维修方便、应用广泛。缺点是乙 醚有毒、有腐蚀性,会伤害气缸;起动后柴油机内各零部件仍未 处于最佳工作状态。 火焰进气预热装置:使用柴油为燃料,点燃后直接喷入进气道, 加热空气。优点是价格较便宜、维修方便。缺点是起动较慢;起 动后柴油机内各零部件仍未处于最佳工作状态。 预热机体:有一套独立的水泵和燃料室,强制循环柴油机冷却液 ,使用柴油为燃料,加热柴油机冷却液。优点是加热整个柴油机 机体,起动后柴油机内各零部件已处于最佳工作状态,对柴油机 的使用保养最为有益;缺点是结构复杂、价格贵、维
11、修不方便、 起动慢。2、高原气温普遍偏低,要加装低温冷起动装置。方案 : 3、散热系统的散热效率每升高1000m,空气密度下降梯度为10%6%,当在高原4000m以上 时,空气密度由1.2kg/m3降为0.85kg/m3 ,风扇风量下降为原风量的 70%,散热效率会下降;但每升高1000m,年平均气温下降57, 环境最高气温也由40降为16,散热器的散热效率却会有所增加。 相互有抵消,这两种情况是否会完全抵消要经过计算和试验验证。要 准确计算风量和散热量会有困难,因为计算公式中有一些重要的系数 其数值在一定的范围内。一般都应经过试验验证。下面作一些讨论:柴油机系统的使用、维护和保养 一、柴油、机油和冷却液的选择及 使用 二、柴油机的起动 三、空滤器和消音器的使用和维护柴油、机油和冷却液的选择 及使用 柴油机在使用时,应根据具体的环境和条件, 选用适当规格的机油、柴油和冷却液。选用的 油、水或冷却液的品质和量化指标恰当与否, 对柴油机的性能和使用寿命有很大影响。 一、柴油的选择及使用 二、机油的选择及使用 三、冷却液的选择及使用